以加强栅控能力,抑制短沟道效应,提高器件的驱动能力和可靠性

等。PAM2309AABADJR但随着栅氧化层厚度的不断减薄,至2nm时会遇到一系列问题,如栅的漏电流会呈指数规律剧增,硼杂质穿透氧化层进人导电沟道等。为解决上述难题,通常采用超薄氮氧化硅栅代替纯氧化硅栅。

   氮的引人能改善⒊/SiO2界面特性,因为⒏―N键的强度比⒏―H键、⒊―OH键大得多,因此可抑制热载流子和电离辐射等所产生的

缺陷。将氮引入到氧化硅中的另一个好处是可以抑制PMOS器件中

硼的穿透效应,提高阈值电压的稳定性及器件的可靠性。

   掺氮薄栅氧化工艺有很多种,早期是在干氧氧化膜形成后,立即用NH3退火;之后改进为在N20或NO中直接进行热氧化;再以后发展为先形成氧化膜,然后在N20或NO中退火氮化。目前,生产上一般用NO退火或等离子体氮化等方法。此外,为进一步提高栅介电特性,用氮氧化硅和⒊3N4膜构成叠层栅介质弘N1/Oxynitode(N/O),这种叠层栅介质具有两方面优点:一是因各层中微孔不重合,从而减少了缺陷密度,防止了早期栅介质的失效;二是由于⒊3N4薄膜的介电常数近似为⒊O2的两倍,所以在同样等效氧化层厚度下,可有两倍于⒊02的物理厚度,这大大改善了叠层栅介质的隧穿漏电流特性及抗硼穿透能力。

   评价氮氧化栅介质的主要参数有膜厚、均匀性、零时间击穿(TZDB)、与时问相关的击穿(TDDB)、栅介质隧穿漏电流、表面态及缺陷密度、抗硼穿透能力等。